DE102017109628A1

DE102017109628A1 - Verfahren zum steuern eines tors mit zugangssperrfunktion

Info

Publication number: DE102017109628A1
Application number: DE102017109628.0A
Authority: DE
Inventors: Hung-Wei LAN
Original assignee: Powertech Automation Inc
Current assignee: Powertech Automation Inc
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2018-06-28
Anticipated expiration: 2037-05-05
Also published as: US20180179803A1; AU2017202764B2; US10352087B2; AU2017202764A1; TW201824084A; TWI611355B; DE102017109628B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung eines Tors mit Zugangssperrfunktion offenbart. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: kontinuierliches Überwachen des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 mittels einer Überwachungskamera 104 zum Erzeugen einer Mehrzahl von Überwachungsbildern; Erkennen eines an dem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 angeordneten Merkmalsmusters 30-34 des Tors mit Zugangssperrfunktion in den Überwachungsbildern und Bestimmen eines Verdeckungszustand des Merkmalsmusters 30-34 des Tors mit Zugangssperrfunktion; Erkennen eines Bewegungsmerkmalsmusters in den Überwachungsbildern, das auf einem beweglichen Objekt angeordnet ist, und kontinuierliches Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters; Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion 20, um dieses zu öffnen, wenn der Verdeckungszustand mit einem Standard-Verdeckungszustand übereinstimmt, wenn die Bewegungsrichtung mit einer Standard-Bewegungsrichtung übereinstimmt und wenn das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 geschlossen ist. Daher kann das Tor mit Zugangssperrfunktion automatisch und zeitnah geöffnet werden, ohne dass ein RFID-Leser mit großer Erfassungs-Reichweite erforderlich ist, sodass das Bedienverhalten für den Benutzer angenehmer und einfacher ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Das technische Gebiet bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion.
Stand der Technik
In einem Haustorsystem mit Zugangssperrfunktion (z. B. einem Hausgaragen-Torsystem) nach dem Stand der Technik muss ein Benutzer einen Schalter des Torsystems manuell betätigen, um das Tor mit Zugangssperrfunktion zu öffnen, wenn der Benutzer mit seinem Auto aus der Garage herausfahren möchte, was sehr unpraktisch sein kann.
Um das vorgenannte Problem zu lösen, wurde ein automatisches Torsystem mit Zugangssperrfunktion bereitgestellt. Ein solches automatisches Torsystem mit Zugangssperrfunktion umfasst einen RFID-Leser mit großer Erfassungs-Reichweite und ein RFIF-Tag. Der RFID-Leser mit großer Erfassungs-Reichweite ist auf einem Tor mit Zugangssperrfunktion angeordnet und der RFID-Tag ist in einem Auto angeordnet. Wenn der Benutzer mit dem Auto aus der Garage herausfahren möchte, braucht der Benutzer mit dem Auto einfach nur in einen Induktionsbereich des RFID-Lesers mit großer Erfassungs-Reichweite hineinfahren (in dem sich das Tor mit Zugangssperrfunktion beispielsweise einfach nur in der Nähe befindet), damit für das automatische Torsystem mit Zugangssperrfunktion mittels des RFID-Lesers mit großer Erfassungs-Reichweite und des RFID-Tags induktiv ein Signal erzeugt wird, um dieses automatisch zu öffnen.
Obwohl das vorgenannte automatische Torsystem mit Zugangssperrfunktion das Tor rechtzeitig öffnen kann, sind die Kosten zum Aufbau des Torsystems mit Zugangssperrfunktion aufgrund der hohen Kosten des RFID-Lesegeräts mit großer Erfassungs-Reichweite erheblich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion bereitzustellen, womit sich die vorgenannten Nachteile beheben lassen und insbesondere ein Torsystem mit Zugangssperrfunktion mit einfachem und kostengünstigem Aufbau bereitstellen lässt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
Bei dem Verfahren zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einfacher und kostengünstiger Weise bestimmt werden, ob eine Anforderung zum Öffnen des Tors mit Zugangssperrfunktion vorliegt, und zwar einfach mittels einer Überwachungskamera.
Somit wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion bereitgestellt, mit den Schritten:

a) kontinuierliches Erfassen einer Sequenz von Bildern bzw. einer Videosequenz des Tors mit Zugangssperrfunktion mittels einer Überwachungskamera, um eine Mehrzahl von Überwachungsbildern zu erzeugen;
b) kontinuierliches Erkennen eines Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion, das auf dem Tor mit Zugangssperrfunktion angeordnet ist, aus der Mehrzahl von Überwachungsbildern und Bestimmen eines Verdeckungszustands des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion;
c) kontinuierliches Erkennen eines Bewegungsmerkmalsmusters, das auf einem beweglichen Objekt angeordnet ist, aus der Mehrzahl von Überwachungsbildern und Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters; und
d) Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion um dieses zu öffnen, wenn der Verdeckungszustand mit einem ersten voreingestellten Zustand übereinstimmt, wenn die Bewegungsrichtung mit einer ersten Vorgaberichtung übereinstimmt und wenn ein Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion geschlossen ist.

Mittels der Überwachungskamera und einer von einem Computer oder einem Prozessor durchgeführten Bildauswertungs-Technologie zur Bestimmung des Zeitpunkts des Öffnens des Tors mit Zugangssperrfunktion kann das Tor mit Zugangssperrfunktion erfindungsgemäß automatisch und zeitnah geöffnet werden, ohne dass ein RFID-Leser mit großer Erfassungs-Reichweite erforderlich wäre, sodass für einen Nutzer ein komfortables Bedienungsverhalten bereitgestellt werden kann.
Figurenliste
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, von denen angenommen wird, dass diese neu sind, sind in den beigefügten Patentansprüchen besonders hervorgehoben. Die vorliegende Erfindung selbst kann jedoch am besten unter Bezugnahme auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen verstanden werden. Es zeigen:

1 ein Schemadiagramm eines Systems zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4A eine erste schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion;
4B eine zweite schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion;
4C eine dritte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion;
4D eine vierte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion;
4E eine fünfte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion;
4F eine sechste schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion;
4G eine siebte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion;
4H eine achte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion;
4I eine neunte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion; und
5 ein Flussdiagramm des Betriebs eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nachfolgend der technische Inhalt und die ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei diese nicht den Schutzumfang beschränken sollen. Sämtliche technisch gleichwirkende Abwandlungen und Modifikation, die entsprechend den beigefügten Patentansprüchen vorgenommen werden, sollen von der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit umfasst sein.
Die 1 zeigt ein Schemadiagramm eines Systems zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System 1 zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß der offenbarten Ausführungsform umfasst im Wesentlichen eine Antriebseinrichtung 102, eine Überwachungskamera 104, eine Netzwerkeinrichtung 106, einen Speicher 108 und einen Controller bzw. eine Steuerung 100, der bzw. die elektrisch mit diesen Elementen verbunden ist.
Die Antriebseinrichtung 102 ist mit einem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 verbunden und wird dazu verwendet, um ein Öffnen oder Schließen des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 zu steuern. Genauer gesagt umfasst die Antriebseinrichtung 102 einen Motor 1020 und einen Antriebsaufbau (beispielsweise ein Getriebe, das in den Figuren nicht gezeigt ist). Wenn eine Achse des Motors 1020 sich in eine erste Betriebsrichtung dreht, kann die Achse den Antriebsaufbau so verstellen, dass dieser das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 öffnet. Wenn eine Achse des Motors 100 sich in eine zweite Betriebsrichtung dreht, die entgegengesetzt zu der ersten Betriebsrichtung ist, kann die Achse den Antriebsaufbau so verstellen, dass dieser das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 schließt.
Die Überwachungskamera 104 wird dazu verwendet, um Bilder bzw. eine Sequenz von Bildern einer Überwachungsumgebung aufzunehmen (insbesondere von der Umgebung auf der Innenseite des Tors mit Zugangssperrfunktion 20), und diese kann ein Überwachungsvideo aufnehmen, der eine Mehrzahl von Zeilenbildern von Überwachungsbildern umfasst (beispielsweise ein Überwachungsvideo mit 30 Zeilenbildern pro Sekunde). Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Objektiv der Überwachungskamera 104 so ausgelegt, dass dieses zu dem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 hin ausgerichtet ist, um eine Mehrzahl von Bildern von einem Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 aufzunehmen.
Die Netzwerkeinrichtung 106 wird zur Verbindung mit einem Netzwerk 24 eingesetzt (beispielsweise mit dem Internet oder einem LAN). Die Netzwerkeinrichtung 106 kann eine Verbindung einrichten und über das Netzwerk 24 eine Datenverbindung mit einem elektronischen Gerät 26 eines Benutzers einrichten, das von einem Nutzer gehalten bzw. verwendet wird. Der Speicher 108 wird dazu verwendet, um Daten vorübergehend oder permanent zu speichern.
Die Steuerung 100 wird dazu verwendet, um jedes Element des Systems 1 zur Steuerung des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 zu steuern, um eine Funktion zum automatischen Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 zu realisieren (was nachfolgend ausführlicher offenbart wird).
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System 1 zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 ferner eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 110 (beispielsweise eine Anzeige-Lichtquelle, einen Lautsprecher, ein Display oder andere Ausgabevorrichtungen, einen Bedienknopf, ein Touchpad oder eine andere Eingabevorrichtung oder eine beliebige Kombination der vorgenannten Einrichtungen), die elektrisch mit dem Controller bzw. der Steuerung 100 verbunden sind. Wenn die Mensch-Maschine-Schnittstelle 110 eine Eingabevorrichtung aufweist, kann der Benutzer die Mensch-Maschine-Schnittstelle 110 zum Senden eines Steuersignals für das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 (beispielsweise eines Öffnen-Steuersignals, eines Schließen-Steuersignals oder eines Pausen-Steuersignals) an die Steuerung 100 betätigen, sodass die Steuerung 100 das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 geeignet steuert (beispielsweise zum Öffnen des Tors mit Zugangssperrfunktion 20, zum Schließen des Tors mit Zugangssperrfunktion 20, zum Einrichten eines Pausenzustands während des Öffnens/Schließens des Tors mit Zugangssperrfunktion 20), und zwar entsprechend dem empfangenen Steuersignal für das Tor mit Zugangssperrfunktion 20.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System 1 zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 ferner eine Strommessvorrichtung 112, die elektrisch oder drahtlos mit der Steuerung 100 verbunden ist. Die Strommessvorrichtung 112 kann einen Stromwert des Motors 1020 messen und den gemessenen Stromwert an die Steuerung 100 übertragen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System 1 zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 ferner einen Funkempfänger 114, der elektrisch mit dem Controller 100 verbunden ist. Der Benutzer kann eine Funk-Fernbedienung 22 betätigen, die mit dem Funkempfänger 114 gepaart bzw. gekoppelt ist, um das Steuersignal für das Tor mit Zugangssperrfunktion an den Funkempfänger 114 drahtlos zu senden, sodass der Funkempfänger 114 das empfangene Steuersignal für das Tor mit Zugangssperrfunktion an die Steuerung 100 weiterzuleitet, um das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 zu öffnen oder zu schließen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System 1 zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion ferner einen Sensor 116 (beispielsweise ein passiver Infrarot (PIR) - Sensor, ein Ultraschallsensor, ein Thermosensor, ein Lichtsensor, ein Schallsensor oder andere Sensoren, die die Fähigkeit haben, ein Eindringen von Menschen oder eine Vielzahl von Parametern der Umgebung zu detektieren), der elektrisch mit der Steuerung 100 verbunden ist. Vorzugsweise kann der Sensor 116 ein Eindring-Signal an die Steuerung 100 auslösen und senden. Die Steuerung 100 kann eine Eindringen-Benachrichtigungsnachricht an das elektronische Gerät 26 des Benutzers senden, wenn dieses das Eindring-Signal über die Netzwerkeinrichtung 106 empfängt.
Gemäß einer Ausführungsform speichert die Steuerung 100 in einem allgemeinen Zustand die aufgenommenen Überwachungsbilder nur vorübergehend in dem Speicher 108 und nicht dauerhaft, beispielsweise wenn eine Einrichtung zur Schleifenaufzeichnung (loop recording) oder ein Pufferspeicher eingesetzt werden. Die Steuerung 100 speichert die zuletzt aufgenommenen Überwachungsbilder (beispielsweise alle Überwachungsbilder, die in den letzten fünf Minuten aufgenommen wurden, bevor das Eindring-Signal zu einem Zeitpunkt empfangen wird, zu dem das Eindring-Signal nicht mehr empfangen wird) im Speicher 108 dauerhaft, wenn das Eindring-Signal empfangen wird. Weil der Speicher 108 nur diejenigen Bilder, die sich auf ein Eindring-Ereignis beziehen, dauerhaft speichert, kann das vorliegend offenbarte Ausführungsbeispiel den permanent genutzten Speicherplatz des Speichers 108 effektiv reduzieren und sicherstellen, dass das Eindring-Ereignis vollständig aufgezeichnet werden könnte.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Steuerung 100, der Speicher 108, die Überwachungskamera 104, die Netzwerkeinrichtung 106 und der Sensor 116 in demselben Gehäuse oder auf derselben Leiterplatte (erste Leiterplatte) angeordnet und können als eine einzelne Netzwerkkamera betrieben werden. Die Antriebseinrichtung 102, die Mensch-Maschine-Schnittstelle 110, die Strommesseinrichtung 112 und der Funkempfänger 114 sind mit der gleichen Leiterplatte (zweite Leiterplatte) verbunden und können als eine einzelne manuelle Steuereinrichtung für das Tor mit Zugangssperrfunktion betrieben werden. Bei dieser Ausführungsform können die vorgenannte Netzwerkkamera und die vorgenannte manuelle Steuereinrichtung für das Tor mit Zugangssperrfunktion miteinander kommunizieren, indem die vorgenannte erste Leiterplatte mit der vorgenannten zweiten Leiterplatte elektrisch miteinander verbunden werden, um so das System 1 zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion zu implementieren.
Die nachfolgende Beschreibung wird erläutern, wie das vorliegend offenbarte Ausführungsbeispiel die Funktion einer automatischen Steuerung des Tors mit Zugangssperrfunktion mittels einer Computer-Bildauswertungs-Technologie (Computer-Vision) erzielt. Zunächst kann der Benutzer ein oder mehrere Merkmalsmuster des Tors mit Zugangssperrfunktion (beispielsweise eine Mehrzahl von Merkmalsmustern 30-34 des Tors mit Zugangssperrfunktion, die in den 4A bis 4I gezeigt sind) an dem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 anordnen (beispielsweise durch Aufkleben von Mustern oder durch (Tinten-)Strahldruck) und dieser kann eines oder mehrere Bewegungsmerkmalsmuster (beispielsweise das in den 4A bis 4I gezeigte Bewegungsmerkmalsmuster 42) auf einem beweglichen Objekt (beispielsweise direkt an dem Benutzer, an seiner Bekleidung oder seinem Fahrzeug) anordnen. Dann können das System 1 zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion und das Verfahren zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion einen Status des zumindest einen Merkmalsmusters und des zumindest einen Bewegungsmerkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion bestimmen (beispielsweise eines Verdeckungszustand oder eine Bewegungsrichtung), und zwar mittels eines Bilderfassungs- und Bildauswertungsverfahrens, um so entsprechend dem erkannten Status zu bestimmen, ob der Benutzer nach draußen gehen bzw. sich bewegen möchte oder zurückkehren möchte und um das Tor mit Zugangssperrfunktion automatisch entsprechend dem erkannten Ergebnis zu steuern.
Es sei darauf hingewiesen, dass das vorgenannte Merkmalsmuster (beispielsweise das Merkmalsmuster oder Bewegungsmerkmalsmuster des Tors mit Zugangssperrfunktion) jegliches Muster sein kann, das für die Überwachungskamera erkennbar bzw. sichtbar ist, beispielsweise ein zweidimensionaler Strichcode (Barcode), ein Benutzerstandardlogo, ein Kfz-Kennzeichen, ein menschliches Gesicht usw. Das vorliegend offenbarte Ausführungsbeispiel soll nicht auf einen speziellen Träger des Merkmalsmusters begrenzt sein. Das vorgenannte Merkmalsmuster kann durch direktes Aufdrucken, insbesondere Strahl drucken, auf ein Objekt realisiert werden (wobei dann der Träger selbst das Objekt ist) oder kann auf Papier ausgegeben werden (wobei dann der Träger das Papier ist).
Jede Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion nach der vorliegenden Erfindung findet hauptsächlich Anwendung in einem System 1 zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion. Insbesondere ist in dem Speicher 108 ein Computerprogramm (in der Figur nicht gezeigt) gespeichert, das einen computerausführbaren Code umfasst, der, wenn dieser in einen Prozessor oder eine Steuerung eingelesen wird, diese(n) dazu veranlasst, das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen. Nachdem die Steuerung 100 das Computerprogramm eingelesen hat, kann die Steuerung 100 das System 1 zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion steuern, um jeden Schritt des Verfahrens zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion entsprechend einer beliebigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Die 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß dieser Ausführungsform umfasst insbesondere die nachfolgenden Schritte:

Schritt S10: Die Steuerung 100 nimmt von dem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 mittels der Überwachungskamera 104 kontinuierlich eine Mehrzahl von Bildern auf, insbesondere eine Videosequenz, um eine Mehrzahl von Überwachungsbildern zu erzeugen.
Schritt S12: Die Steuerung 100 erkennt in der Mehrzahl von Überwachungsbildern fortwährend das an dem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 angeordnete Merkmalsmuster des Tors mit Zugangssperrfunktion und bestimmt einen Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion.

Vorzugsweise speichert der Speicher 108 ein Bild des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion, erkennt die Steuerung 100 eine Position des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion in jedem Überwachungsbild und bestimmt den Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion in jedem Überwachungsbild (beispielsweise vollständig verdeckt bzw. nicht sichtbar, teilweise verdeckt bzw. nur teilweise sichtbar oder vollständig sichtbar), und zwar durch Vergleich jedes Überwachungsbilds mit dem im Voraus gespeicherten Merkmalsmuster des Tors mit Zugangssperrfunktion.
Vorzugsweise erfasst die Steuerung 100 mit Hilfe eines skaleninvarianten Merkmalstransformations-Algorithmus (scale-invariant feature transform; SIFT) in jedem Überwachungsbild die Positionen einer Mehrzahl (z. B. von drei oder mehreren) von Merkmalsmustern des Tors mit Zugangssperrfunktion, die auf dem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 angeordnet sind, und bestimmt daraus den Verdeckungszustand in Entsprechung zu dem Ergebnis der Erkennung der Positionen.
Schritt S14: Die Steuerung 100 erkennt in der Mehrzahl von Überwachungsbildern fortwährend das Bewegungsmerkmalsmuster, das auf dem beweglichen Objekt angeordnet ist, und bestimmt eine Bewegungsrichtung des erkannten Bewegungsmerkmalsmusters.
Vorzugsweise speichert der Speicher 108 ein Bild des Bewegungsmerkmalsmusters, erfasst die Steuerung 100 eine Position des Bewegungsmerkmalsmusters in jedem Überwachungsbild durch Vergleichen jedes Überwachungsbildes mit dem im Voraus gespeicherten Bild des Bewegungsmerkmalsmusters und bestimmt die Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters entsprechend einer Positionsänderung des Bewegungsmerkmalsmusters in den kontinuierlich aufgenommenen Überwachungsbildern.
Schritt S16: die Steuerung 100 bestimmt, ob der Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion und die Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters mit einem voreingestellten Zustand einer Verstellung (insbesondere eines Herausfahrens) des Tors mit Zugangssperrfunktion übereinstimmen. Genauer gesagt umfasst der vorgenannte voreingestellte Zustand des Herausfahrens einen ersten voreingestellten Zustand (default status), eine erste Vorgaberichtung (default direction) und einen ersten voreingestellten Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20. Die Steuerung 100 bestimmt, ob der Verdeckungszustand mit dem ersten voreingestellten Zustand übereinstimmt (in dem beispielsweise des Merkmalsmuster des Tors mit Zugangssperrfunktion durch das bewegliche Objekt abgeschattet bzw. verdeckt ist), ob die Bewegungsrichtung mit der ersten Vorgaberichtung übereinstimmt (beispielsweise Annäherung des vorderen Endes an das Tor mit Zugangssperrfunktion 20, in Richtung von innen nach außen) und ob der Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 geschlossen ist (also der erste voreingestellte (default) Öffnungs-Schließ-Zustand). Wenn alle vorgenannten Bedingungen erfüllt sind, stellt die Steuerung 100 fest, dass der Benutzer sich nach draußen bewegen möchte, insbesondere herausfahren möchte und führt dann den Schritt S18 aus. Andernfalls führt die Steuerung 100 den Schritt S16 zur fortwährenden Bestimmung erneut durch.
Vorzugsweise berechnet die Steuerung 100 einen Bewegungsvektor jedes Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion entsprechend den Positionen jedes Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion, die in den kontinuierlich aufgenommenen Überwachungsbildern bestimmt wurden, und bestimmt eine Bewegungsänderung des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 entsprechend dem berechneten Bewegungsvektor von jedem Merkmalsmuster des Tors mit Zugangssperrfunktion. Weiterhin kann die Steuerung 100 den Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 entsprechend der Bewegungsänderung des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 berechnen. Beispielsweise berechnet die Steuerung 100 eine aktuelle Position des Tors mit Zugangssperrfunktion entsprechend einem anfänglichen Öffnungs-Schließ-Zustand und der Bewegungsänderung und bestimmt, ob die berechnete aktuelle Position mit einer offenen Position oder einer geschlossenen Position des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 übereinstimmt.
Wenn man beispielsweise den anfänglichen Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 als geschlossen annimmt, kann die Steuerung 100 anhand des Bewegungsvektors bestimmen, dass sich das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 gerade öffnet, wenn festgestellt wird, dass sich das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 in einer Richtung bewegt, in der sich dieses öffnet (beispielsweise in Richtung des oberen Endes des Überwachungsbildes). Ferner kann diese bestimmen, dass der Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion geöffnet ist, wenn die Bewegungsänderung des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 mit einer voreingestellten (default) Bewegungsänderung übereinstimmt. Ferner kann die Steuerung 100 bestimmen, dass sich das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 gerade schließt, wenn anhand des Bewegungsvektors festgestellt wird, dass das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 in einer Richtung bewegt, in der sich dieses schließt (beispielsweise in Richtung des unteren Endes des Überwachungsbildes). Ferner kann diese bestimmen, dass der Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion geschlossen ist, wenn die Bewegungsänderung des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 mit einer voreingestellten (default) Bewegungsänderung übereinstimmt.
Schritt S18: Die Steuerung 100 steuert die Antriebseinrichtung 102, um den Motor 1020 zum Öffnen des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 zu betätigen, wenn festgestellt wird, dass der Benutzer sich nach draußen bewegen bzw. herausfahren möchte.
Mittels der Überwachungskamera und einer computer- bzw. prozessorgestützten Bildauswertungstechnologie (Computer-Vision-Technologie) können erfindungsgemäß der Zeitpunkt und die Zeitdauer des Öffnens des Tors mit Zugangssperrfunktion bestimmt werden und kann erfindungsgemäß des Tors mit Zugangssperrfunktion automatisch und zeitnah geöffnet werden, ohne dass hierzu ein RFID-Leser mit großer Erfassungs-Reichweite erforderlich wäre, sodass die Bedienung für den Benutzer bequemer und einfacher ist.
Außerdem kann durch die Bestimmung des Verdeckungszustand des an einer festen Position angeordneten Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion und der Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters, das auf dem beweglichen und sich bewegenden Objekt angeordnet ist, erfindungsgemäß die Absicht des Benutzers (nämlich, ob der Benutzer herausgehen bzw. herausfahren möchte, bereits das Gebäude verlassen hat oder gerade zurückgekehrt) überprüft werden, indem gleichzeitig die Information über den Verdeckungszustand und die Bewegungsrichtung verwendet werden, um so die Wahrscheinlichkeit einer Fehleinschätzung zu verringern und die Korrektheit der Bestimmung zu erhöhen.
Es sei angemerkt, dass, obwohl die Steuerung 100 gemäß der vorgenannten Ausführungsform sowohl aus dem Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion als auch aus der Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters bestimmt, ob der Benutzer herausgehen bzw. herausfahren möchte, dieses spezielle Ausführungsbeispiel den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken soll. Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung 100 entweder anhand des Verdeckungszustands des Tors mit Zugangssperrfunktion oder anhand der Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters bestimmen, ob der Benutzer herausgehen bzw. herausfahren möchte.
Nachfolgend wird auf die 1 und 3 gleichzeitig Bezug genommen, wobei die 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Verfahren zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß dieser Ausführungsform umfasst insbesondere folgende Schritte:

Schritt S200: die Steuerung 100 nimmt von dem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 mittels der Überwachungskamera 104 kontinuierlich eine Mehrzahl von Bildern auf, insbesondere eine Videosequenz, um eine Mehrzahl von Überwachungsbildern zu erzeugen.
Schritt S202: die Steuerung 100 ruft ein im Voraus abgespeichertes Hintergrundbild ab. Vorzugsweise wurde das Hintergrundbild in einem Zustand aufgenommen, in welchem das Tor mit Zugangssperrfunktion geschlossen war.
Schritt S204: die Steuerung 100 stellt in Entsprechung zu dem Hintergrundbild fest, ob in der Überwachungsumgebung eine Veränderung auftritt. Genauer gesagt berechnet die Steuerung 100 einen Differenzwert durch Vergleichen des Hintergrundbilds mit dem zuletzt aufgenommenen Überwachungsbild und vergleicht den berechneten Differenzwert mit einem Differenz-Schwellenwert, der im Voraus in dem Speicher 108 abgespeichert worden ist.

Wenn der Differenzwert größer ist als der Differenz-Schwellenwert, stellt die Steuerung 100 fest, dass die überwachte Szene sich geändert hat und führt dann einen Schritt S206 aus, um eine Ursache für die Veränderung in der überwachten Szene zu bestimmen (beispielsweise, weil ein Mensch durch das Tor mit Zugangssperrfunktion eintritt oder weil das Tor mit Zugangssperrfunktion gerade geschlossen/geöffnet wird). Andernfalls führt die Steuerung 100 den Schritt S220 aus.
Schritt S206: die Steuerung 100 bestimmt anhand der Mehrzahl von Überwachungsbildern fortwährend den Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion und die Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters. Die Vorgehensweise zum Bestimmen des Verdeckungszustands des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion und der Bewegungsrichtung ist gleich oder ähnlich wie bei den Schritten S12-S14, sodass eine ausführlichere Beschreibung zur Vermeidung von Wiederholungen hier unterbleibt.
Schritt S208: die Steuerung 100 bestimmt in Entsprechung zu dem Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion und der Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters, ob der aktuelle Zustand mit dem Zustand eines Herausgehens bzw. Herausfahrens übereinstimmt. Genauer gesagt bestimmt die Steuerung 100, ob der Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion mit dem ersten voreingestellten Zustand übereinstimmt (beispielsweise durch das bewegliche Objekt vollständig verdeckt ist bzw. nicht sichtbar ist), ob die Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters mit der ersten Vorgaberichtung übereinstimmt (beispielsweise Annäherung an das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 in einer Richtung von drinnen nach draußen) und ob ein Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 geschlossen ist (nämlich der erste voreingestellte Öffnungs-Schließ-Zustand), und bestimmt außerdem, dass der Benutzer herausgehen bzw. herausfahren möchte, wenn die vorgenannten Bedingungen erfüllt sind und führt einen Schritt S210 aus. Andernfalls führt die Steuerung 100 einen Schritt S222 aus.
Schritt S210: Die Steuerung 100 steuert den Motor 1020 der Antriebseinrichtung 102, um diesen in eine erste Betriebsrichtung (beispielsweise im Uhrzeigersinn) zum Öffnen des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 zu betätigen.
Schritt S212: Die Steuerung 100 bestimmt, ob der Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion und die Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters mit einem Zustand eines Herausgehens bzw. Herausfahrens übereinstimmen. Genauer gesagt beinhaltet der vorgenannte Zustand eines Herausgehens bzw. Herausfahrens eine Vorgaberichtung (default direction) und einen zweiten voreingestellten (default) Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20. Die Steuerung 100 bestimmt, ob der Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion mit dem zweiten voreingestellten Zustand übereinstimmt (beispielsweise ist dann das Merkmalsmuster des Tors mit Zugangssperrfunktion vollständig sichtbar), ob die Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters mit der zweiten Vorgaberichtung übereinstimmt und ob der Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 geöffnet ist (nämlich der zweite voreingestellte Öffnungs-Schließ-Zustand), und bestimmt außerdem, dass der Benutzer herausgegangen bzw. herausgefahren ist, wenn die vorgenannten Bedingungen erfüllt sind und führt einen Schritt S214 aus. Andernfalls führt die Steuerung 100 einen Schritt S212 aus.
Bei einer weiteren Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung bestimmt die Steuerung 100, dass der Benutzer das Gebäude verlassen hatte, wenn festgestellt wird, dass der Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion mit dem zweiten voreingestellten Zustand übereinstimmt, dass die Position des Bewegungsmerkmalsmusters nicht erfasst wurde und der Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 geöffnet ist.
Schritt S214: Die Steuerung 100 steuert den Motor 1020 der Antriebseinrichtung 102, um diesen in eine zweite Betriebsrichtung (beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn) zu betätigen, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist, um das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 zu schließen.
Somit kann das vorliegende Ausführungsbeispiel das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 automatisch schließen, wenn der Benutzer das Gebäude verlassen hat, um so für ein komfortableres Bedienverhalten für den Benutzer zu sorgen.
Schritt S216: die Steuerung 100 speichert die Überwachungsbilder, die ab dem Zeitpunkt, zu dem eine Änderung der überwachten Szene erfasst wurde (Schritt S204, ja), bis zum vollständigen Schließen des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 (Schritt S214) aufgenommen werden, dauerhaft im Speicher 108. Weiterhin kann die Steuereinrichtung 100 über die Netzwerkeinrichtung 106 eine Benachrichtigung „Tor mit Zugangssperrfunktion geöffnet / geschlossen“ an das elektronische Gerät 26 des Benutzers senden.
Schritt S218: die Steuerung 100 bestimmt, ob die Erfassung beendet ist (wenn beispielsweise der Benutzer die Funktion einer automatischen Steuerung des Tors mit Zugangssperrfunktion ausschaltet). Wenn die Erfassung beendet ist, bricht die Steuerung 100 das Verfahren zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion ab. Andernfalls führt die Steuerung 100 einen Schritt S220 aus.
Wenn die Steuerung 100 in dem Schritt S204 keine Veränderung in der überwachten Szene erkennt oder bestimmt, dass die Erfassung im Schritt S218 nicht beendet ist, führt die Steuerung 100 einen Schritt S220 aus: die Steuerung 100 macht das neueste verglichene Überwachungsbild zum neuen Hintergrundbild und führt den Schritt S204 erneut aus, um anhand des neuen Hintergrundbilds und des neu aufgenommenen Überwachungsbilds kontinuierlich zu erfassen, ob in der überwachten Szene irgendeine Veränderung auftritt.
Wenn die Steuerung 100 feststellt, dass der aktuelle Zustand nicht mit dem Zustand des Herausgehens bzw. Herausfahrens im Schritt S208 übereinstimmt, führt die Steuerung 100 einen Schritt S222 durch: die Steuerung 100 bestimmt anhand des Verdeckungszustands des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion und der Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters, ob der aktuelle Zustand mit dem Zustand eines voreingestellten Zustands eines Zurückkehrens übereinstimmt. Genauer gesagt umfasst der Zustand des Zurückkehrens einen dritten voreingestellten Zustand, eine dritte Vorgaberichtung und einen dritten voreingestellten Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20. Die Steuerung 100 bestimmt, ob der Verdeckungszustand des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion mit dem dritten voreingestellten Zustand übereinstimmt (beispielsweise wenn das Merkmalsmuster des Tors mit Zugangssperrfunktion vollständig sichtbar ist), ob die Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters mit der dritten Vorgaberichtung übereinstimmt (beispielsweise sich dem Tor mit Zugangssperrfunktion in einer Richtung von draußen nach drinnen annähernd) und ob der Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 geöffnet ist (nämlich der dritte voreingestellte Öffnungs-Schließ-Zustand, beispielsweise wenn der Benutzer das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 bei seiner Rückkehr manuell öffnet), und diese bestimmt dann, dass der Benutzer zurückgekehrt ist, wenn die vorgenannten Bedingungen erfüllt sind, und führt dann den Schritt S224 aus. Andernfalls führt die Steuerung 100 den Schritt S226 aus.
Schritt S224: Die Steuerung 100 steuert den Motor 1020 der Antriebseinrichtung 102, um diesen in die zweite Betriebsrichtung zu betätigen, um das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 zu schließen, nachdem der Benutzer zurückgekehrt ist.
Somit kann das vorliegende Ausführungsbeispiel das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 automatisch schließen, wenn der Benutzer zurückkehrt, um so ein besseres Bedienverhalten bereitzustellen.
Wenn die Steuerung 100 feststellt, dass der aktuelle Zustand nicht mit dem Zustand des Zurückkehrens übereinstimmt, führt die Steuerung 100 einen Schritt S226 aus: die Steuerung 100 führt eine Eindringen-Erfassungsprozedur aus. Genauer gesagt erfasst die Steuerung 100 während des Ausführens der Eindringen-Erfassungsprozedur mit Hilfe des Sensors 116, ob irgendein Mensch in die überwachte Umgebung eindringt, oder diese erkennt durch Erkennen bzw. Auswertung der aufgenommenen Überwachungsbilder, ob irgendein Mensch eindringt. Wenn ein Mensch eindringt, speichert die Steuerung 100 die zuletzt aufgenommenen Überwachungsbilder dauerhaft im Speicher 108 oder sendet über die Netzwerkeinrichtung 106 eine Eindringen-Benachrichtigungsnachricht an das elektronische Gerät 26 des Benutzers.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung 100 die Überwachungsbilder dauerhaft speichern und die Eindringen-Benachrichtigungsnachricht gleichzeitig an das elektronische Gerät 26 des Benutzers senden.
Somit kann das vorliegende Ausführungsbeispiel die Sicherheitsüberwachungsfunktion effektiv erzielen.
Nachfolgend wird Bezug genommen auf die 4A bis 4I. 4A zeigt eine erste schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion, 4B zeigt eine zweite schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion, 4C zeigt eine dritte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion, 4D zeigt eine vierte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion, 4E zeigt eine fünfte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion, 4F zeigt eine sechste schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion, 4G zagt eine siebte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion, 4H zeigt eine achte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion, und 4I zeigt eine neunte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 ein Garagentor, das bewegliche Objekt ist ein Fahrzeug 40, wobei die überwachte Umgebung sich innerhalb einer Garage befindet und das Bewegungsmerkmalsmuster ein Nummernschild bzw. Kfz-Kennzeichen 42 ist.
Wie in der 4A gezeigt, ist die Mehrzahl von Merkmalsmustern 30-34 des Tors mit Zugangssperrfunktion auf Papiere aufgedruckt und die bedruckten Papiere sind in einer dreieckigen Anordnung auf dem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 aufgeklebt. Die Antriebseinrichtung 102 (mit einem Motor 1020) kann das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 zum Öffnen oder Schließen steuern. Die Überwachungskamera 104 ist auf das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 gerichtet.
4B zeigt ein Überwachungsbild, wie dieses aufgenommen wird, wenn das Auto 40 in der Garage geparkt ist. Wie in dieser Figur gezeigt, ist die Mehrzahl von Merkmalsmustern 30-34 des Tors mit Zugangssperrfunktion zu diesem Zeitpunkt vollständig sichtbar, und das Nummernschild 42 befindet sich in einem bestimmten Bereich des Bildes (bei diesem Beispiel im unteren Teil des Bildes).
Wenn dann der Benutzer herausfahren möchte und mit dem Fahrzeug 40 in eine Richtung in Richtung hin zu dem Tor mit Zugangssperrfunktion 20 fährt, wird die Überwachungskamera 104 das in der 4 gezeigte Bild aufnehmen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Mehrzahl von Merkmalsmustern 30-34 des Tors mit Zugangssperrfunktion verdeckt bzw. nicht für die Überwachungskamera sichtbar (bei diesem Beispiel ist das Merkmalsmuster 30 des Tors mit Zugangssperrfunktion vollständig verdeckt und sind die Merkmalsmuster 32-34 des Tors mit Zugangssperrfunktion teilweise verdeckt), ändert sich die Position des Nummernschilds 42 und bewegt sich dieses in Richtung hin zur Außenseite des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 (bei diesem Beispiel bewegt sich das Kfz-Kennzeichen 42 hin zum oberen Ende des Überwachungsbildes), und dann kann die Steuerung 100 bestimmen, dass der Benutzer herausgehen bzw. herausfahren möchte und kann dann die Antriebseinrichtung 102 steuern, um das Tor mit Zugangssperrfunktion zu öffnen (wie in der 4D gezeigt).
Dann, nachdem der Benutzer herausgefahren ist, wird die Überwachungskamera 104 das in der 4E gezeigte Bild aufnehmen. Weil das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 geöffnet worden ist, hat die Mehrzahl der Merkmalsmuster 30-34 des Tors mit Zugangssperrfunktion zu diesem Zeitpunkt ihre Positionen, Bereiche und / oder Formen im Überwachungsbild verändert. Außerdem hat die Steuerung 100 nicht die Fähigkeit, das Nummernschild 42 in dem Überwachungsbild zu erkennen, so dass die Steuerung 100 bestimmen kann, dass der Benutzer das Gebäude verlassen hat, und diese dann die Antriebseinrichtung 102 steuert, um das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 zu schließen (wie in 4F gezeigt).
Wenn dann der Benutzer zurückkehrt und das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 manuell öffnet, wird die Überwachungskamera 104 das in der 4G gezeigte Bild aufnehmen. Weil das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 geöffnet worden war, hat die Mehrzahl der Merkmalsmuster 30-34 des Tors mit Zugangssperrfunktion ihre Positionen, Bereiche und / oder Formen im Überwachungsbild verändert. Außerdem kann das Nummernschild 42 erkannt werden und dieses bewegt sich in eine Richtung hin zur Innenseite des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 (nämlich zum unteren Bereich des Überwachungsbildes hin), und die Steuerung 100 kann über die vorgenannte Reorganisation feststellen, dass der Benutzer zurückgekehrt ist.
Schließlich erkennt die Steuerung 100 die Position und die Bewegungsrichtung des Nummernschilds 42 kontinuierlich, bestimmt, dass der Benutzer das Fahrzeug 40 geparkt hat, wenn sich das Nummernschild 42 zu einer bestimmten Position bewegt hat (beispielsweise zur Position des Nummernschilds 42, wie in der 4H gezeigt), und diese steuert dann die Antriebseinrichtung 102, um das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 zu schließen (wie in 4I gezeigt).
Somit kann das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel eine Bildauswertungs-Technologie (Computer-Vision-Technologie) einsetzen, um die Intention des Benutzers zu bestimmen, und entsprechend wird das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 gesteuert, um sich automatisch entsprechend der Intention des Benutzers zu öffnen oder zu schließen.
Nachfolgend wird auf die 1-3 und die 5 Bezug genommen, wobei die 5 ein Flussdiagramm des Betriebs eines Tors mit Zugangssperrfunktion gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt. Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ferner eine Schadensverhinderungsfunktion bereit, die das System 1 zum Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion ausführen kann, um einen Schutzmechanismus bereitzustellen, der automatisch verhindert, dass das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 und ein Hindernis aufgrund einer Kollision beschädigt werden, die durch eine Bewegung verursacht wird, wenn festgestellt wird, dass der Motor 1020 nicht normal arbeitet. Genauer gesagt kann die Steuerung 100 die folgenden Schritte gleichzeitig ausführen, während diese über die Antriebseinrichtung 102 das Öffnen oder Schließen des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 steuert (beispielsweise den in der 2 gezeigten Schritt S18 und die in der 3 gezeigten Schritte S210, S214 und S224).
Schritt S300: die Steuerung 100 lädt aus dem Speicher 108 einen Standard-Referenz-Stromwert.
Schritt S302: die Steuerung 100 beginnt damit, den Motor 1020 zu steuern, sodass dieser betrieben wird (beispielsweise durch Drehen in eine erste Betriebsrichtung zum Öffnen oder Schließen des Tors mit Zugangssperrfunktion 20).
Schritt S304: die Steuerung 100 misst über die Strommesseinrichtung 112 kontinuierlich einen Stromwert des Motors 1020.
Schritt S306: die Steuerung 100 bestimmt, ob der Stromwert des Motors 1020 größer als ein Referenz-Stromwert ist. Wenn der Stromwert des Motors 1020 größer als ein Referenz-Stromwert ist, führt die Steuerung 100 den Schritt S308 aus. Andernfalls führt die Steuerung 100 den Schritt S312 aus
Schritt S308: die Steuerung 100 steuert den Motor 1020, um den Betrieb zu beenden, sodass das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 sich nicht weiter öffnet oder schließt.
Genauer gesagt, wenn das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 während des Öffnens oder Schließens mit einem Hindernis kollidiert, wird der Motor 1020 seine Drehgeschwindigkeit erhöhen, so dass der Stromwert des Motors 1020 ansteigen wird. Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann wirkungsvoll verhindern, dass das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 und das Hindernis aufgrund einer weiteren Verstellung des Tors miteinander kollidieren und dadurch beschädigt werden, indem der Betrieb des Motors 1020 automatisch beendet wird, wenn festgestellt wird, dass der Stromwert des Motors 1020 ungewöhnlich bzw. nicht normal ist.
Schritt S310: nachdem der Betrieb des Motors 1020 abgebrochen wurde, kann die Steuerung 100 den Motor 1020 weiter steuern, um sich entgegengesetzt zu drehen (beispielsweise durch Drehen in eine zweite Betriebsrichtung, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist), sodass sich das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 um eine bestimmte Distanz in die entgegengesetzte Richtung bewegt und dadurch dem Benutzer ein gewisser Platz gelassen wird, um eine Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden.
Wenn die Steuerung 100 feststellt, dass der Stromwert des Motors 1020 im Schritt S306 nicht größer als der Referenz-Stromwert ist, führt die Steuerung 100 den Schritt S312 aus: die Steuerung 100 bestimmt, ob der Öffnungs- / Schließvorgang des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 beendet ist (nämlich ob das Tor mit Zugangssperrfunktion 20 vollständig geöffnet oder geschlossen ist). Wenn die Steuerung 100 bestimmt, dass der Öffnungs- / Schließvorgang beendet ist, beendet die Steuerung 100 den Betrieb. Andernfalls führt die Steuerung 100 den Schritt S304 erneut durch.
Vorzugsweise bestimmt die Steuerung 100 anhand der Position und des Verdeckungszustands des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion in dem Überwachungsbild, ob der Öffnungs- / Schließvorgang des Tors mit Zugangssperrfunktion 20 beendet ist (beispielsweise durch Bestimmung, ob die Position des Merkmalsmusters des Tors mit Zugangssperrfunktion mit einer Standardposition bzw. voreingestellten Position übereinstimmt).
Es sei darauf hingewiesen, dass als Tor mit Zugangssperrfunktion im Sinne der vorliegenden Anmeldung insbesondere ein vertikal oder horizontal verstellbares oder verschiebbares Tor verstanden sei, das auch mehrteilig oder mehrflügelig ausgebildet sein kann oder von einer Mehrzahl von Segmenten ausgebildet sein kann, und außen keinen Raum zum Öffnen benötigt. Ein solches Tor kann insbesondere ein Garagentor, ein Hallentor oder dergleichen sein, das insbesondere als sog. Sektionaltor ausgebildet ist, dessen Torblatt in mehrere Sektionen waagerecht oder ggf. auch senkrecht unterteilt ist und sich von oben nach unten oder auch durch horizontales Verschieben schließt. Grundsätzlich kann ein Tor mit Zugangssperrfunktion auch als Kipptor, Flügeltor, Schwingtor oder Rolltor ausgebildet sein.
Die vorstehende Beschreibung beschreibt nur bevorzugte spezielle Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung und diese sollen daher den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche nicht beschränken. Daher sollen technisch gleichwirkende Abänderungen vom Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche ausdrücklich mit umfasst sein.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Tors mit Zugangssperrfunktion, mit den Schritten: a) kontinuierliches Erfassen einer Sequenz von Bildern des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) mittels einer Überwachungskamera (104), um eine Mehrzahl von Überwachungsbildern zu erzeugen; b) kontinuierliches Erkennen eines Merkmalsmusters (30-34) des Tors mit Zugangssperrfunktion (20), das auf dem Tor mit Zugangssperrfunktion (20) angeordnet ist, aus der Mehrzahl von Überwachungsbildern und Bestimmen eines Verdeckungszustands des Merkmalsmusters (30-34) des Tors mit Zugangssperrfunktion; c) kontinuierliches Erkennen eines Bewegungsmerkmalsmusters, das auf einem beweglichen Objekt angeordnet ist, aus der Mehrzahl von Überwachungsbildern und Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Bewegungsmerkmalsmusters; und d) Steuern des Tors mit Zugangssperrfunktion (20), um dieses zu öffnen, wenn der Verdeckungszustand mit einem ersten voreingestellten Zustand übereinstimmt, die Bewegungsrichtung mit einer ersten Vorgaberichtung übereinstimmt und ein Öffnungszustand des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) geschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor Ausführen des Schritts d) die folgenden Schritte ausgeführt werden: e1) Berechnen eines Differenzwertes zwischen einem Hintergrundbild und dem neuesten Überwachungsbild; e2) Bestimmen, ob der Verdeckungszustand mit dem ersten voreingestellten Zustand übereinstimmt, ob die Bewegungsrichtung mit der ersten Vorgaberichtung übereinstimmt und ob der Öffnungszustand des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) geschlossen ist, wenn der Differenzwert größer als ein Differenz-Schwellenwert ist; und e3) Einstellen bzw. Verwenden des neusten Überwachungsbildes als neues Hintergrundbild.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit den weiteren Schritten: f1) Ausführen einer Eindringen-Erfassungsprozedur, wenn der Differenzwert größer als der Differenz-Schwellenwert ist; und f2) Speichern der Mehrzahl von Überwachungsbildern oder Senden einer Eindringen-Benachrichtigungsnachricht an ein elektronisches Gerät (26) eines Benutzers über ein Netzwerk (24), wenn festgestellt wird, dass ein Mensch eindringt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend einen Schritt g) zum Steuern einer Antriebseinrichtung (102) zum Schließen des Tors mit Zugangssperrfunktion (20), wenn der Verdeckungszustand mit einem zweiten voreingestellten Zustand übereinstimmt, die Bewegungsrichtung mit einer zweiten Vorgaberichtung übereinstimmt und der Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) geöffnet ist, wobei der erste voreingestellte Zustand so ausgelegt ist, dass das Merkmalsmuster (30-34) vollständig verdeckt ist, wobei der zweite voreingestellte Zustand so ausgelegt ist, dass das Merkmalsmuster (30-34) des Tors mit Zugangssperrfunktion vollständig sichtbar ist und wobei die erste voreingestellte Richtung und die zweite voreingestellte Richtung Richtungen sind, die in Richtung der Außenseite des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) gerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 4, weiterhin umfassend einen Schritt h), bei dem die Antriebseinrichtung (102) gesteuert wird, um das Tor mit Zugangssperrfunktion (20) zu schließen, wenn der Verdeckungszustand mit einem dritten voreingestellten Zustand übereinstimmt, die Bewegungsrichtung mit einer dritten Vorgaberichtung übereinstimmt und der Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) geöffnet ist, wobei der dritte voreingestellte Zustand so ausgelegt ist, dass das Merkmalsmuster (30-34) des Tors mit Zugangssperrfunktion vollständig sichtbar ist und wobei die dritte Vorgaberichtung eine Richtung ist, die in Richtung des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) gerichtet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt d) umfasst: dl) Steuern eines Motors (1020), um in einer ersten Betriebsrichtung zum Öffnen des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) betrieben zu werden, wenn der Verdeckungszustand mit dem ersten voreingestellten Zustand übereinstimmt, die Bewegungsrichtung mit der ersten Vorgaberichtung übereinstimmt und der Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) geschlossen ist; d2) kontinuierliches Messen eines Stromwertes des Motors (1020) während des Öffnens des Tors mit Zugangssperrfunktion (20); und d3) Steuern des Motors (1020), um dessen Betrieb abzubrechen, wenn der Stromwert des Motors (1020) größer als ein Referenz-Stromwert ist, und Steuern des Motors (1020), sodass dieser in einer zweiten Betriebsrichtung betrieben wird, die entgegengesetzt zu der ersten Betriebsrichtung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt b) eine Mehrzahl von Positionen der Mehrzahl von Merkmalsmustern (30-34) des Tors mit Zugangssperrfunktion, die auf dem Tor mit Zugangssperrfunktion angeordnet sind, in den Überwachungsbildern unter Verwendung eines skaleninvarianten Merkmalstransformations-Algorithmus (SIFT; scale-invariant feature transform algorithm) erfasst und den Verdeckungszustand gemäß einem Ergebnis der Erfassung der Mehrzahl von Positionen festlegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bewegungsmerkmalsmuster ein Nummernschild (42) ist, wobei der Schritt c) die Bewegungsrichtung durch Erfassen einer Positionsänderung des Bewegungsmerkmalsmusters in der Mehrzahl von kontinuierlich erfassten Überwachungsbildern bestimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt d) einen Bewegungsvektor der Mehrzahl von Merkmalsmustern (30-34) des Tors mit Zugangssperrfunktion entsprechend einer Positionsänderung der Mehrzahl von Merkmalsmustern (30-34) des Tors mit Zugangssperrfunktion, die auf dem Tor mit Zugangssperrfunktion angeordnet sind, in der Mehrzahl von kontinuierlich erfassten Überwachungsbildern bestimmt, eine Bewegungsänderung des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) entsprechend dem Bewegungsvektor bestimmt und den Öffnungs-Schließ-Zustand des Tors mit Zugangssperrfunktion (20) entsprechend der Bewegungsänderung bestimmt.